你知道這些電池的優(yōu)點和缺點嗎

對于一些電池，它們可以運行很長時間，充電幾分鐘。雖然這些實驗電池產(chǎn)生電壓，但幾乎沒有提到缺點。典型的缺點是低負荷能力和短周期壽命。許多化學(xué)過程正在試驗用各種金屬來發(fā)電，但只有少數(shù)幾種有望超過鉛、鎳和鋰。

 

媒體大肆宣傳，可能部分是為了吸引風(fēng)險投資家為研究項目提供資金。很少有產(chǎn)品的啟動時間和電池一樣長。雖然一開始很有前景，尤其是如果電池有望為電動汽車提供動力，但投資公司開始意識到，在高開發(fā)成本、不確定性和漫長的醞釀期之前，就可以實現(xiàn)高回報。與此同時，各大學(xué)繼續(xù)發(fā)表有關(guān)電池技術(shù)突破的論文，繼續(xù)接受政府資助，而私營企業(yè)也發(fā)表了一兩篇文章，以安撫投資者并提升股價。

 

電池

 

鋅空氣電池

 

電是由空氣中的鋅和氧氧化而產(chǎn)生的。電池可產(chǎn)生1.65v電壓;但是，1.4v低電壓的電池壽命更長。要激活電池，用戶需要移除一個允許空氣通過的密封裝置。電池在5秒內(nèi)達到了工作電壓。氣流可以稍微控制反應(yīng)速度，一旦開啟，電池?zé)o法恢復(fù)待機狀態(tài)。添加膠帶來阻止空氣流動只會減慢化學(xué)反應(yīng)，電池也會很快變干。鋅空氣電池與燃料電池(PEMFC)有許多共同之處，都是利用空氣中的氧氣為正極提供燃料。它被認為是主要的電池，并已在高功率應(yīng)用的可充電版本中試用。廢鋅電極可以采用鋅電解液漿液的形式，通過替換廢鋅電極進行充電。其他鋅空氣電池使用鋅顆粒。

 

鋅空氣在300-400wh/kg時比能高，比功率低。制造成本低，密封狀態(tài)好，鋅空氣自放電率每年2%。電池對冷熱溫度和高濕度都很敏感。污染也會影響性能;高的二氧化碳含量通過增加內(nèi)阻來降低性能。典型的應(yīng)用是助聽器，而大型系統(tǒng)操作遠程鐵路信號和建筑工地的安全燈。

 

銀鋅紐扣電池

 

電池中的小型銀基電池，俗稱氧化銀，是不可充電的;容量更大的可充電電池被稱為銀鋅電池。兩者的開路電壓都是1.60伏特。由于銀的高成本，這些電池的尺寸非常小，其中銀的數(shù)量對整個產(chǎn)品成本沒有顯著的貢獻，或者它們可以在性能優(yōu)于任何成本考慮的關(guān)鍵應(yīng)用程序中大量使用。手表主電池、助聽器、記憶備份;更大的可充電版本可用于潛艇、導(dǎo)彈和航空航天應(yīng)用。銀和鋅還為需要額外運行時間的電視攝像機供電。高成本和短壽命將銀和鋅擋在了商業(yè)市場之外，但它正處于重新發(fā)明的邊緣。

 

原設(shè)計失敗的主要原因是鋅電極和分離器的老化。鋅枝晶的循環(huán)展開會刺穿分離器，導(dǎo)致電短路。此外，隔膜被放置在氫氧化鉀電解液中降解。這將生命限制在兩年左右。鋅電極和隔膜的改進有望比鋰離子電池延長電池壽命40%以上。銀和鋅是安全的，不含有毒金屬，可回收利用，但使用銀會使電池的制造成本增加。

 

可重復(fù)使用的堿性物質(zhì)可以代替一次性電池。雖然制造成本據(jù)說與普通堿度相似，但產(chǎn)品并沒有被消費者所接受。如果堿性電池在充電前放電低于50%，充電效果最好。可重復(fù)使用的堿度克服了其中一些缺點，但循環(huán)次數(shù)有限和充電能力低是主要缺點。壽命也與放電深度直接相關(guān)。在50%放電深度時，電池可以提供50次循環(huán)，但大多數(shù)用戶在充電前會將電池用完，包括發(fā)明家卡爾·科戴斯奇(Karl Kordesch)在內(nèi)的制造商高估了希望提前充電的用戶的熱情。另一個限制是它的低負載電流400mA，這只適用于手電筒和個人娛樂設(shè)備。AA電池和AAA電池中的鎳氫電池大多替代了可重復(fù)使用的堿性電池。